我們的DNA突變積累和重新安排,這可能會(huì)導(dǎo)致各種各樣的與年齡相關(guān)的疾病,包括癌癥。生物學(xué)家維拉Gorbunova和安德烈•Seluanov已經(jīng)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的DNA損傷的原因之一:主要的修復(fù)過(guò)程開(kāi)始隨著年齡的增長(zhǎng)而失敗,取而代之的是一個(gè)不太準(zhǔn)確的。

研究結(jié)果已發(fā)表在《華爾街日?qǐng)?bào)》公共科學(xué)圖書(shū)館遺傳學(xué)。

“科學(xué)家用有限的工具來(lái)準(zhǔn)確地研究DNA修復(fù)如何隨著年齡的變化,“Gorbunova說(shuō)。“我們現(xiàn)在可以測(cè)量的不同年齡的老鼠細(xì)胞修復(fù)DNA染色體斷裂在同一個(gè)地方。”

Gorbunova解釋說(shuō)老鼠是年輕時(shí),DNA鏈的斷裂修復(fù),通過(guò)這一過(guò)程被稱(chēng)為異源端加入(NHEJ)損傷的修復(fù)DNA通過(guò)粘合在一起,沒(méi)有或很少重疊。然而,Gorbunova和Seluanov發(fā)現(xiàn)NHEJ老鼠長(zhǎng)大開(kāi)始失敗,允許不可靠DNA修復(fù)過(guò)程——microhomology-mediated結(jié)束加入(MMEJ)——來(lái)接管。MMEJ維修,斷裂粘在一起,結(jié)束是重疊相似的DNA序列,發(fā)現(xiàn)在破碎的地方。這個(gè)過(guò)程會(huì)導(dǎo)致丟失的DNA片段和錯(cuò)誤的片段被縫在一起。

Gorbunova和她的團(tuán)隊(duì)能夠讓他們觀察通過(guò)使用轉(zhuǎn)基因小鼠的細(xì)胞產(chǎn)生綠色熒光蛋白(GFP),發(fā)光每次休息都修好了。通過(guò)追蹤有多少細(xì)胞發(fā)出的是綠光在不同的組織,研究人員決定修復(fù)的效率。

“我們與這些轉(zhuǎn)基因小鼠顯示兩件事,”Gorbunova說(shuō)。“不僅DNA修復(fù)的效率下降隨著年齡的增長(zhǎng),但是老鼠開(kāi)始使用慢地修復(fù)機(jī)制,導(dǎo)致更多的突變,尤其是在心臟和肺。”

DNA斷裂頻繁發(fā)生,因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞不斷受到攻擊從日?；顒?dòng)環(huán)境中,不管是通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)醫(yī)生的x射線(xiàn)爆炸或者只是呼吸氧氣,因此,DNA分子經(jīng)常被損壞。

使用轉(zhuǎn)基因小鼠,研究團(tuán)隊(duì)可以現(xiàn)在看看如何飲食,藥物,和不同的遺傳因素也影響小鼠的DNA修復(fù)。

“這些老鼠很可能幫助我們?cè)O(shè)計(jì)出新穎的方式來(lái)防止一些與衰老相關(guān)的疾病,“Gorbunova說(shuō)。